摘要：针对智能手机所面临的信息安全威胁问题，提出一种基于手机触摸屏传感器的多点触摸身份认证方法。首先由触摸屏传感器采集手指滑动原始数据序列，通过平滑去噪、位置及长度归一化预处理；然后提取手势运动一阶、二阶归一化导数序列及运动方向为身份验证特征序列；最后采用模板匹配方法，使用动态时间规整算法匹配比较注册模板特征序列与测试特征序列，判断用户身份真实性。仿真结果表明，所提算法对不同用户身份认证的平均错误拒绝率和错误接受率分别为3.83%和2.07%，与使用径向基函数为核函数的补充中文全称对于SVDE的中文解释为：支持向量分布估计，此释义正确，不需要再做修改。
关键词：身份认证；多点触摸；触摸屏传感器；动态时间规整
中图分类号： TP391.4 文献标志码：A
英文摘要
英文关键词
Key words：authentication； multitouch； touch sensor； dynamic time warping
0 引言
近年来，随着集成电路技术的飞速发展，移动终端（如手机、平板电脑等）在生活中的角色从简单的娱乐或通话工具变为信息的综合处理平台，给移动终端提供了更为广阔的发展空间。然而，作为存储有私密信息（如个人信息、银行账号密码等）的智能终端，安全问题阻碍了其在移动交易业务中更深层次、更广阔的应用和推广[1]（尤其是智能手机），手机身份认证技术为日益严峻的安全问题提供了一个可行的解决方案。
手机身份认证技术可以通过多种方式实现。传统的包括令牌[2]、文档密码或图案密码[3]等，与传统认证方式不同的有基于生物特征的身份认证方式。常用的生物特征认证方式包括指纹、人脸、虹膜、步态、签名等[4-5]。在上述生物特征识别方式中，有些在认证过程中需要特定的辅助设备，如指纹和虹膜识别[6]；有些则是会因为外界条件的改变而有较大的波动，如步态认证在不同天气和行走环境时会有较大误差[7]。
1 系统处理流程
1.1 系统框架
3 仿真实验及结果分析
3.1 实验仿真
3.1.1 仿真环境及数据预处理
图2为选取用户1采集的某一组数据所得到的原始波形。将其通过Moving Average滤波器及序列位置和长度归一化处理后得到的波形如图3所示，采用归一化处理可使手势序列数据约束在一定范围内，在一定程度上减少匹配算法的计算量，提高匹配精度及系统效率。
3.2 结果分析
在认证阶段，当为单指手势时，经认证后若阈值小于设定值即认定为真实用户；为双指手势时，当且仅当两条手指序列均为真实才判定用户真实，否则判定为入侵用户。本文依次选取其中一个用户的数据（300组）作为真实数据，其余用户数据（1500组）皆作为入侵数据对算法的精确度进行仿真实验，所得结果如表1所示。
4 结语
目前，利用智能手机触摸屏多点触摸功能进行用户身份认证的研究还处于起步阶段，本文所提出的利用模板匹配方法对用户身份真实性进行判断，实验仿真表明本文方法有效可行。在将来的研究工作中，将从多点触摸手势中获得的更加有辨识度的特征信息，并针对模板匹配中的模板更新规则进行优化，从而获得更高的认证精度。同时将采用大量数据对算法进行进一步性能评估。
参考文献：
[6]CHOWHAN S S， SHINDE G N. Iris biometrics recognition application in security management [C]// CISP 2008： Proceedings of the 2008 Congress on Image and Signal Processing. Piscataway： IEEE， 2008， 1： 661-665.
[7]GAFUROV D， HELKALA K， SNDROL T. Biometric gait authentication using accelerometer sensor [J]. Journal of Computers， 2006， 1（7）： 51-59.